TI SwitcherPro开关电源设计工具和PowerLab参考设计库使用
ti 开关电源的原理和设计手册
ti 开关电源的原理和设计手册开关电源是一种将电源线路与电器负载间的能量传递方式，通过快速开关电源管，将直流电源转换为特定频率、占空比可调的方波电压输出，然后变压、整流、滤波等处理使得输出电压满足电器负载的要求的电源。
开关电源由开关管和控制电路组成，其工作原理是通过不断开关和控制开关管的导通和断开，来改变输入电源的特定参数并传递给负载。
开关电源的主要工作原理如下：1.输入交流电源通过整流变成直流电压，然后输入到开关电源的输入滤波电路中。
输入滤波电路主要通过滤波电容和电感，将输入电压的纹波和高频噪声滤除，然后输出给开关电源的开关管。
2.开关管是开关电源的核心组件，主要是通过控制开关管的导通和断开，来改变电源的输出电压和电流。
3.控制电路是控制开关管工作的关键部分，主要由控制芯片、反馈电路和比较器等组成。
控制芯片能够通过反馈电路实时监测输出电流和电压，然后通过比较器将检测到的信号与设定值进行比较，控制开关管导通和断开的时间和占空比，以实现稳定的输出电压和电流。
4.输出变压器主要是通过电感耦合的方式改变电压，根据负载的需要将高压转换为所需的低压输出。
5.输出滤波电路主要是通过滤波电容和电感等元件，将输出电压的纹波滤除，使输出电压更加稳定。
开关电源的设计手册需要从以下几个方面进行考虑：1.输出电压和电流的要求：根据实际应用需求确定所需的输出电压和电流范围，并根据负载的参数选择合适的开关管和控制电路。
2.输入电源的特性：根据输入电源的电压和频率范围，选择合适的输入滤波电路和变压器。
3.效率和稳定性：通过合适的设计和电路调节，提高开关电源的转换效率，减少能量的损耗。
同时，保证输出电压和电流的稳定性，避免产生过压、过流等问题。
4.保护措施：为了保护开关电源和负载的安全，设计手册需要考虑过压保护、过流保护、过温保护等保护措施，并提供相应的电路图和说明。
5.其他特殊要求：根据实际应用需求，设计手册还可以包括一些特殊要求，比如电源的尺寸、工作环境温度范围、EMC标准等。
PowerLab 设计具体都包含了些什么？
PowerLab 设计具体都包含了些什么？
我有一个10 个月大的女儿。
许多有小孩的人都知道，有孩子的人睡觉安排有点麻烦。
有时候我发现自己到深夜了还在看电视购物广告。
我看的内容
已经非常多了，甚至都能准确预测下面将要发生的事。
我最喜欢的内容包
括：请稍等！还不止这些！以及如果现在拨打电话，我们将双倍奉送！我没
买过任何东西（除非几个月后我在商店里看到了），但是这些主意非常好，而且通常很有娱乐性。
PowerLab 笔记推出已有大概六个月了，而PowerLab 本身已超过一年，但我还没有介绍过典型PowerLab 设计具体包含什幺内容，也没有解释过其中原由。
我想现在应该说明一下，而且用电视购物广告的方式。
也许您会受
到极大诱惑而想尝试一下，毕竟这是免费的！
PowerLab 中包含的每个设计首先都有一套来自真实应用的性能规范。
这些性能规范由为系统寻找合适电源解决方案的工程师提供。
我们获得这些性
能规范后，就开始选择适合该工作的最佳TI 部件。
自此，所生成的第一项相关资料就是原理图。
原理图是所开发的第一项也是最重要的一项相关资料，因为一切都基于这一点。
通常，我们会与客户共。
详解一步一步设计开关电源
详解一步一步设计开关电源（完结篇）导读：针对开关电源很多人觉得很难，其实不然。
设计一款开关电源并不难，难就难在做精，等你真正入门了，积累一定的经验，再采用分立的结构进行设计就简单多了。
万事开头难，笔者在这就抛砖引玉，慢慢讲解如何一步一步设计开关电源。
开关电源设计的第一步就是看规格，具体的很多人都有接触过，也可以提出来供大家参考，我帮忙分析。
我只带大家设计一款宽范围输入的，12V2A的常规隔离开关电源。
1、首先确定功率根据具体要求来选择相应的拓扑结构；这样的一个开关电源多选择反激式(flyback)基本上可以满足要求。
在这里我会更多的选择是经验公式来计算，有需要分析的，可以拿出来再讨论。
2、选择相应的PWMIC和MOS来进行初步的电路原理图设计当我们确定用flyback拓扑进行设计以后，我们需要选择相应的PWMIC和MOS 来进行初步的电路原理图设计(sch)。
无论是选择采用分立式的还是集成的都可以自己考虑。
对里面的计算我还会进行分解。
分立式：PWMIC与MOS是分开的，这种优点是功率可以自由搭配，缺点是设计和调试的周期会变长（仅从设计角度来说）；集成式：就是将PWMIC与MOS集成在一个封装里，省去设计者很多的计算和调试分步，适合于刚入门或快速开发的环境。
3、做原理图确定所选择的芯片以后，开始做原理图(sch)，在这里我选用STVIPer53DIP(集成了MOS)进行设计。
设计前最好都先看一下相应的datasheet，确认一下简单的参数。
无论是选用PI的集成，或384x或OBLD等分立的都需要参考一下datasheet。
一般datasheet里都会附有简单的电路原理图，这些原理图是我们的设计依据。
4、确定相应的参数当我们将原理图完成以后，需要确定相应的参数才能进入下一步PCBLayout。
当然不同的公司不同的流程，我们需要遵守相应的流程，养成一个良好的设计习惯，这一步可能会有初步评估，原理图确认，等等，签核完毕后就可以进行计算了。
开关电源设计笔记-几分钟搞定一款LED电源设计
开关电源设计笔记:几分钟搞定一款LED电源设计
PI Expert 是PI 公司推出的一款用于单片开关电源的计算机辅助设计软件，也称为PI Expert 专家系统，目前的版本是9.0。
它能根据设计人员的要求，在输入了一系列技术指标以后，自动生成电路拓扑、设计结果、材料清单、PCB
布局、变压器参数和结构等。
在1-5 分钟内，就可以完成一款单片开关电源的
设计工作。
目前支持的单片IC 有以下六大类：
TOPSwitch-GX PeakSwitch TinySwitch-II TinySwitch-III DPA-Switch LinkSwitch-II
PI Expert Suite 9.0 : 新版软件现在增加了对其LinkSwitch-PL 和LinkSwitch- PH LED 驱动器IC 以及近期推出的TinySwitch-4 离线式开关IC 产品系列的设计支持。
V9.0 还附带一款增强的电路原理图处理工具，借助这个工具，设计师
可将自动生成的电路原理布局图所创建的最终BOM 上传至选定、可满足设计
需求的领先分销商。
这款软件是完全免费的，下载地址：
powerint/zh-hans/design-support/pi-expert-design-software
软件下载后，工具-首选项-语言改为简体中文即可，可以进行汉化出了，下
载前要先注册，但注册很方便，几分钟就搞定。
下面是我设计一款功率为20W 的输出LED 驱动电源设计过程：
第一步：选择电路形式（反激）选择芯片，选择LinkSwitch-PL，看下图:
第二步：先择输出电源类型，这里选AC195-265V。
pkload 开关电源设计要点
一、概述越来越多的电子产品使用pkload开关电源设计，这种设计可以提高电源转换效率并减小电路尺寸。
然而，要想设计一个高质量的pkload开关电源，需要考虑许多方面的要点。
本文将分析pkload开关电源设计的关键要点，以帮助工程师设计出更加稳定、高效的电源系统。
二、电源拓扑选择1. pkload开关电源可以采用多种不同的拓扑，包括Boost、Buck、Buck-Boost等。
在选择拓扑时，需要考虑输入/输出电压范围、负载变化情况以及转换效率等因素。
不同的拓扑适用于不同的应用场景，工程师需要根据具体情况进行选择。
2. 特殊应用场景可能需要特殊的拓扑，如高压、高频变换器等。
在选择拓扑时需充分考虑这些特殊情况，并针对性地进行设计和优化。
三、功率器件选择1. 选择合适的功率器件是pkload开关电源设计的关键。
工程师需要考虑器件的导通/关断损耗、开关速度、最大工作电压和电流、热阻等参数，以保证电源系统的稳定性和效率。
2. 典型的功率器件包括MOSFET、IGBT、二极管等，不同的器件有各自的优缺点，工程师需要根据实际需求进行选择。
四、控制策略设计1. 控制策略是pkload开关电源设计中至关重要的一环。
常见的控制策略包括电压模式控制、电流模式控制以及混合控制等，工程师需要根据应用场景选择适合的控制策略。
2. 控制策略的设计需要充分考虑系统动态响应、稳态误差、过载/短路保护等方面，以确保电源系统在各种工况下都能稳定可靠地工作。
五、参考设计及仿真验证1. 对于pkload开关电源设计，工程师可以参考已有的设计方案和资料，以快速搭建原型并进行测试验证。
2. 在实际设计过程中，可以利用仿真软件如SPICE、PSIM等进行电路仿真，以评估系统的性能、稳定性和可靠性，并优化设计方案。
六、EMI/EMC设计1. 电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）是pkload开关电源设计中需要重点考虑的问题。
电源系统产生的干扰可能影响其他电子设备的正常工作，因此需要进行EMI/EMC设计并满足相应标准要求。
ti 开关电源的原理和设计手册
开关电源指的是利用开关管进行开关控制的电源，相较于传统的线性电源，开关电源具有体积小、效率高、可靠性强等优点，因此得到了广泛的应用。
开关电源的原理和设计手册是开发和应用工程师们必备的基础知识，本文将围绕开关电源的原理和设计手册展开详细的介绍。
一、开关电源的工作原理1. 开关电源的基本结构开关电源一般由整流器、滤波器、开关管、变压器、控制电路、稳压电路等部分组成。
其中开关管作为关键部件，通过不断地打开和关闭来控制电压的变化，从而实现电源的输出。
2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理是通过开关管控制输入电压的断断续续，将高压直流电转换成低压直流电，再通过稳压电路保证输出电压的稳定性。
在开关管导通时，电压源充电，并将能量储存在电感中；在开关管关断时，电感释放能量，输出电压使负载得到供电。
二、开关电源的设计手册1. 开关电源设计的基本流程（1）确定设计需求和规格要求在设计开关电源之前，需要明确所需的电压、电流、功率等参数，以及工作环境、安全标准等规格要求。
（2）选择合适的开关元件和辅助元件根据设计需求，选择合适的开关管、变压器、电感、电容等元件，保证电源的性能和可靠性。
（3）设计控制电路和稳压电路通过合理的控制电路和稳压电路设计，实现对输入电压的精确控制和输出电压的稳定性。
（4）进行系统仿真和调试利用仿真软件对设计的开关电源进行系统仿真，验证电源的性能和稳定性，并在实际电路中进行调试和优化。
2. 开关电源的设计要点（1）电源的高效率高效率是开关电源设计的重要目标，可通过合理选择元件和优化电路结构来提高电源的效率。
（2）电源的稳定性稳定的输出电压是电源设计的关键，需要通过稳压电路和反馈控制来保证电源输出的稳定性。
（3）电源的过流、过压、过温保护为了保护电源和负载安全，需要在设计中考虑过流、过压、过温保护功能，避免出现意外故障和损坏。
（4）电源的EMI设计开关电源在工作时会产生电磁干扰，需要在设计中考虑电源的EMI设计，减小对周围电路的干扰。
PowerSwitch
0不要求抗偏移夹具
Deskew fixture
14
TDSPWR2提供的实时抗偏移功能
4自动抗偏移，实现定 制探头解决方案
4要求抗偏移夹具或同 时提供电压和电流边 沿的信号源
15
查看工频频率信号和开关频率信号
4 查看线路信号 (50Hz或60Hz) 4 查看线路中输入的电流 (50 或 60Hz) 4 查看 PWM 信号
0几百KHz的频率范围 0转换 (边沿) 速率在 100 到 200ns之间
Line Voltage
Line Current
PWM Signal
16
使用数字示波器查看工频信号与PWM信号
4 取样速率至少应是测量的模拟信号带宽的5倍 4 在边沿上一般需要多出5 - 8个样点； 100 ns转换至少要
总谐波失真
L
(THD)
N G
Modulation Analysis
G D
S
40KHz CLOCK
4
磁芯损耗 B-H分析
SOA上的开关 损耗RDS
功率测量挑战
4 不接地/浮地电压信号 4 电流测量 4 电压探头和电流探头之间的时间偏移 4 同时查看工频频率信号和开关频率信号 4 独特的功率分析功能
0功率质量和电流谐波 0开关损耗 0确定高功耗位置 0磁芯损耗 0B-H 分析 0波动
5
不接地/浮地电压测量
4不可能进行单端测量
要求在“A”点和“B”点之间执行测量
?
+350 Volts “A”
“B” Output
- 350 Volts
6
不接地/浮地电压测量
4差分输入支持安全测量
0如 P5205, P5200,P5210 提供了这种解决方案
电源工程师必备的软件与编程技能
电源工程师必备的软件与编程技能电源工程师在现代科技领域扮演着至关重要的角色。
为了提高工作效率和准确性，他们需要掌握一些关键的软件和编程技能。
本文将重点介绍电源工程师必备的软件以及编程技能，帮助读者更好地理解和适应这个职业的要求。
首先，对于电源工程师来说，模拟与数字电路设计软件是必不可少的工具。
其中，SPICE（Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis）是常用的电路仿真软件，可以帮助工程师分析和优化电路设计。
通过SPICE，工程师可以模拟电路中的电流、电压等参数，并进行测试和验证。
在数字电路设计方面，VHDL（Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）和Verilog是两种常用的硬件描述语言。
它们可以用来描述数字电路的功能和结构，并生成对应的仿真模型。
工程师可以利用这些语言进行电路设计和验证，从而加速产品开发过程。
除了电路设计软件，电源工程师还需要熟悉一些电源管理与控制软件。
比如，Micro-Cap是一种用于设计和模拟电源管理电路的软件。
它可以帮助工程师优化电源电路的效率和稳定性。
在编程技能方面，电源工程师通常需要掌握至少一种高级编程语言，如Python或C/C++。
Python是一种简单易学的编程语言，具有丰富的库和模块，能够处理数据分析、控制算法等任务。
C/C++则是一种更底层的编程语言，适用于需要高性能和精确控制的应用。
掌握这些编程语言可以帮助电源工程师完成一些自动化任务，比如数据分析、控制系统开发等。
此外，电源工程师还需要了解一些关于电源管理的相关协议和标准。
比如，I2C（Inter-Integrated Circuit）和SPI（Serial Peripheral Interface）是两种常用的串行通信协议，广泛应用于电源管理芯片和其他外围设备之间的通信。
TI工程师教你设计更小的电源
TI工程师教你设计更小的电源来源：TI在线支持社区作者：Aaron Paxton[导读]假设您几乎已经完成了最新、最重大的应用设计。
所有漏洞都已清除，而且非常好用。
差不多该进入主要阶段了，但还要解决最有一件事：电源。
关键词：TLV71333PTILDO假设您几乎已经完成了最新、最重大的应用设计。
所有漏洞都已清除，而且非常好用。
差不多该进入主要阶段了，但还要解决最有一件事：电源。
毕竟，我们不可能指望所有人都使用实验室电源为其应用供电，对吧？事后考虑电源并不稀奇。
我们很少围绕电源管理来设计系统，而且正好相反。
这样的做事顺序会造成恐慌，尤其是在 PCB 上空间所剩无几的时候。
唯一可用的方法就是找到最小的电源 IC。
LDO 是空间有限应用的热门选择，支持健身腕带、智能手表以及其它可穿戴设备等便携式应用。
然而，即使是机顶盒与路由器等线路供电的应用，空间也不是无限的，在可能的情况下也需要优化。
工程师经常会因芯片尺寸小而选择 LDO。
但这是唯一的考虑因素吗？这肯定是最重要的因素之一。
我们还需要权衡一些其它的因素，例如功耗、噪声特点与精确性等，但芯片首先要能放入应用，才有成为可行的解决方案。
IC 的物理尺寸能说明些问题，但绝对不够全面。
与任何其它 IC 一样，也需要考虑外部组件。
LDO 的外部组件包括电阻器网络、输入电容器与输出电容器。
图 1. 具有各种无源元件的 PCB 实例我们首先来讨论电阻器网络。
固定 LDO 将电阻分压器内部化，与可调 LDO 相比，可提供三大主要优势：空间。
固定 LDO 无需在电路板上布置或连接电阻器。
这可能听起来很微不足道，但即使是 0402 电阻器（1.0 毫米 x 0.5 毫米），也会占据宝贵的基板空间。
成本。
尽管电阻器比硅芯片便宜，但它们也需要成本。
我们也必须要考虑布置的成本问题。
减少组件数量可节省资金，特别是在准备将应用投入量产时。
准确性。
作为电阻器内部化的一部分，制造时可确保它们能够针对特定容差进行调节。
最新整理基于topswitchⅱ的开关电源设计.doc
基于TOPSwitch Ⅱ的开关电源设计1 引言功率开关管、PWM控制器和高频变压器是开关电源必不可少的组成部分。
传统的开关电源一般均采用分立的高频功率开关管和多引脚的PWM集成控制器，例如采用UC3842＋MOSFET是国内小功率开关电源中较为普及的设计方法。
90年代以来，出现了PWM/MOSFET二合一集成芯片，他大大降低了开关电源设计的复杂性，减少了开关电源设计所需的时间，从而加快了产品进入市场的速度。
二合一集成控制芯片多采用3脚，4脚，5脚，7脚和8脚封装，其中美国功率集成公司于97年推出的三端脱线式TOPSwitch Ⅱ系列二合一集成控制器件，是该类器件的代表性产品。
2 TOPSwitch Ⅱ器件简介TOPSwitch系列器件是三端脱线式PWM开关（Three－terminal Off－line PWM Swtich）的英文缩写。
TOPSwitch系列器件仅用了3个管脚就将脱线式开关电源所必需的具有通态可控栅极驱动电路的高压N沟道功率的MOS场效应管，电压型PWM控制器，100kHz高频振荡器，高压启动偏置电路，带隙基准，用于环路补偿的并联偏置调整器以及误差放大器和故障保护等功能全部组合在一起了。
TOPSwitch Ⅱ系列器件是TOPSwitch的升级产品，同后者相比，内部电路做了许多改进，器件对于电路板布局以及输入总线瞬变的敏感性大大减少，故设计更为方便，性能有所增强。
其型号包括TOP221－TOP227，内部结构如图1所示[1]。
TOPSwitch Ⅱ是一个自偏置、自保护的电流－占空比线性控制转换器。
由于采用CMOS工艺，转换效率与采用双集成电路和分立元件相比，偏置电流大大减少，并省去了用于电流传导和提供启动偏置电流的外接电阻。
漏极连接内部MOSFET的漏极，在启动时，通过内部高压开关电流源提供内部偏置电流。
源极连接内部MOSFET的源极，是初级电路的公共点和基准点。
控制极误差放大电路和反馈电流的输入端。
第7章 开关电源仿真设计
零、极点配置，建立一个状态空间平均电路模型。
SPICE和IsSPICE仿真程序
SPICE是一种通用集成电路计算机分析程序，可用 其对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态时域分 析和交流小信号时域和频域分析等。 SPICE应用了一组电路模型方程，基本分析工具是 牛顿—拉夫逊迭代法。 SPICE、IsSpice的仿真结果以数据文件形式表示， 可以将它输入其他软件如MATLAB等，以便进一步 对电路性能进行评估和寻优。
MATLAB在开关电源仿真中的应用
（1）运用MATLAB强大的计算功能求解开关电源 变换器方程式。 （2）运用MATLAB频域分析的工具研究电源变换 器系统的控制性能。 （3）运用MATLAB的SIMULINK、ToolBox工具仿 真电源转换器系统。
开环降压式变换SIMULINK仿真
降压式变换器的电路原理图
IsSPICE的组成及功能特点
1、电路图输入软件SPICENet 2、IsSPICE仿真软件的模型库 3、数／模混合开关电源电路仿真软件IsSPICE4 4、IsSPICE仿真软件的波形处理与分析软件
IntuScope 5、IsSPICE仿真软件的符号编辑器Symbol
Editor 6、IsSPlCE仿真软件的文字编辑软件IsEd
2、变量：使得技术指标或者经济指标达到最优的参 数值。
3、约束：求最优参数时要满足各项性能或结构工艺 要求，即为求目标函数极值时所加的约束。
目标和约束是开关电源最优化设计变量的线性或非线 性函数，一般情况下，工程优化问题中是非线性问题。 因此，在数学上，开关电源的优化设计问题归结为求 解有线性或者非线性约束的非线性多变量（目标）函 数的极值问题。
电源工程师必备的软件和工具技能
电源工程师必备的软件和工具技能在当今高科技社会中，电源工程师扮演着关键角色。
电源工程师负责设计、开发和维护各种电源系统，确保电力供应的稳定性和可靠性。
为了更好地履行这一角色，电源工程师需要掌握一些必备的软件和工具技能。
本文将介绍一些电源工程师必备的软件和工具技能，以提高他们在电源系统设计和维护方面的能力。
1. 仿真软件：SPICESPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种广泛使用的电子电路仿真软件，也适用于电源系统设计。
电源工程师可以使用SPICE软件模拟和验证电源系统的性能，包括稳定性、调整性能和动态响应等。
通过SPICE 仿真，工程师可以在实际制造之前评估设计并进行必要的改进，从而节省时间和成本。
2. PCB设计软件：Altium DesignerPCB（Printed Circuit Board）是电源系统中的关键组成部分，用于支撑和连接电子元器件。
Altium Designer是一款强大的PCB设计软件，提供了丰富的设计工具和功能，能够帮助电源工程师设计高效、紧凑和可靠的电源电路板。
除了基本的布线和元件放置功能，Altium Designer还提供了电源设计规范库、3D模型和版本控制等高级功能，可提高工程师的设计效率和准确性。
3. 数据分析软件：MATLAB在电源系统设计中，数据分析是必不可少的一项工作。
MATLAB是一种强大的数值计算和数据分析软件，广泛应用于各个领域。
电源工程师可以使用MATLAB进行电源系统的性能分析、优化和故障诊断。
MATLAB提供了丰富的工具箱和函数，如信号处理、系统识别和优化等，可以帮助工程师更好地理解和分析电源系统的运行情况。
4. 电源负载模拟器：Electronic Load电源负载模拟器是一种用于模拟负载条件的设备，用于测试电源系统的性能和稳定性。
工程师可以使用电源负载模拟器对电源系统进行各种负载情况下的性能测试，例如瞬态响应、效率和负载调整速度等。
开关电源matlab课程设计
开关电源matlab课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解开关电源的基本原理，掌握其工作流程及关键参数；2. 学会使用MATLAB软件进行开关电源的仿真与设计；3. 掌握开关电源电路的建模方法，能够运用MATLAB进行模型搭建与分析。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成开关电源的MATLAB仿真实验；2. 能够运用MATLAB软件解决开关电源设计中的实际问题，提高实际操作能力；3. 通过课程学习，培养学生动手实践、团队协作和问题解决的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力电子技术及MATLAB软件的兴趣，提高学生的学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，养成良好的学习习惯；3. 引导学生关注开关电源在实际应用中的节能环保作用，提高学生的社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，培养学生运用MATLAB软件解决开关电源设计问题的能力。
学生特点：学生具备一定的电路基础知识，对MATLAB软件有一定的了解，但对开关电源的深入研究和实践操作经验不足。
教学要求：结合学生特点，课程要求教师采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于开关电源的设计与优化，提高综合素质。
二、教学内容1. 开关电源基本原理：介绍开关电源的工作原理、类型及性能指标，结合教材相关章节，让学生掌握开关电源的基础知识。
2. MATLAB软件入门：回顾MATLAB软件的基本操作，重点讲解仿真、建模及分析等功能，为后续课程打下基础。
3. 开关电源电路建模：讲解开关电源电路的建模方法，指导学生运用MATLAB软件进行模型搭建，结合教材实例进行分析。
4. 开关电源MATLAB仿真：详细介绍开关电源的MATLAB仿真步骤，包括电路图绘制、参数设置、仿真分析等，使学生能够独立完成仿真实验。
5. 开关电源设计实例：选取具有代表性的开关电源设计实例，引导学生运用所学知识解决问题，提高实际操作能力。
proteus电源设置
Proteus不像multisim那样在属性设置里就能设置电源值。
Proteus要自己建立或者修改符合自己要求的电源值。
Proteus电源值设置步骤如下图：第1步：Design-->configure power rails..第2步：跳出如下对话框点这里第3步：创作你自己的电源名称，并且赋值（9V为例）这里电源名称：VDD-9V 电源值：9V第4步：点OK后，在元件仿真框放入电源元件，并且点编辑第5步：跳出如下编辑框，在红色方框内输入，以上你自己新建的9V电源的电源明VDD-9V，并且点确定第6步：再点Design-->configure power rails..，出现如下图点击下图“1”处选择VDD-9V，然后点击“2”处，选中VDD-9V，最后点击ADD 按钮第7步：点完ADD后，出现如下图所示，然后点OK。
就好了然后你会看到用电压探针看到VDD-9V成功的设置成了9V电压源了。
Proteus Pro 7.8 sp2 汉化破解版，该Proteus 汉化破解版解决了7.2版本运行10分钟就自动关闭的问题，是目前最Protus中最高的版本。
先安装P7.8sp2.exe，再运行"Proteus Pro 7.8 SP2破解1.0.exe"破解，再汉化。
这个汉化补丁用7.5的汉化修改而来，覆盖前注意备份原文件，如果汉化报错，就将“汉化报错.exe”复制到安装文件夹再运行。
Proteus 不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件，它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
Proteus 是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，Proteus为您建立完整的电子设计开发环境。
基于TI的电源电路设计
2
图 1.1.1 TI 公司模拟和数模混合集成器件家族简介
1.2 TI 公司的电源管理类器件
在 TI 公司的“电源管理”主页上 （/lsds/ti_zh/analog/powermanagement/power_portal.page），可以提供： 交叉参考搜索、应用手册、培训、工具和软件、方框图、PowerLab™参考设计库、WEBENCH® 设计中心等选项，单击这些选项，可以查找相关产品参考设计、应用笔记、系统方框图、工 具和软件等。
“信号的后处理”类器件主要包括 DAC（数/模转换器）、电压放大器、功率放大器及功 率驱动器等，TI 的 DAC 有串行型 R-2R 网络型、电流引导型和 Δ -Σ 型。TI 的功率放大器 有 AB 类、D 类功放、缓冲器、脉宽调制驱动器等。 6. 信号的执行
“信号的后处理”输出可以直接连接“信号的执行”机构，包含有：信号显示、继电器、电 动机、扬声器、LED（数码管）、螺线管等。 7. 接口
TI 的“接口”类器件可以提供包括各种类型和标准的接口和总线、产品和解决方案，如 LVDS/MLVDS 逻辑接口、RS-485/422 接口总线、CAN 总线、串行千兆比特（bit)收发器、 USB 接口、PCI 总线、1394 接口、UART（通用异步收发机接口）、GTLP/ VME 等。以及 TI 的低功耗无线及射频识别（RFID）。 8. 电源管理
4图 1.2.1 德州Fra bibliotek器（TI）公司的电源产品结构树 单击图 1.2.1 所示的选项，可以选择应用所需的电源器件系列产品。
电源工程师所需的专业工具与软件应用技巧讨论
电源工程师所需的专业工具与软件应用技巧讨论作为电源工程师，掌握适当的专业工具和软件应用技巧是非常重要的。
在电源设计和开发过程中，正确选择和使用工具能够提高效率，优化设计，并确保产品的质量和可靠性。
下面将讨论一些电源工程师常用的专业工具和软件应用技巧。
一、专业工具1. 电源负载模拟器（电子负载）：电源负载模拟器用于对电源进行可靠性测试和性能评估，模拟电源在不同负载条件下的工作状态。
工程师可以通过设定负载的电流、电压和功率值来验证电源的稳定性和调整能力。
2. 示波器：示波器用于观测和分析电源的波形和稳定性。
通过连接电源输出到示波器，工程师可以检查电源输出的波形是否符合规格要求，并进行故障排除。
3. 直流电源供应器：直流电源供应器用于提供稳定的直流电压和电流。
这种工具可以模拟电源供电环境，帮助工程师对电源进行测试和调试。
4. 温度计：温度是电源设计过程中需要重点关注的参数。
精确测量电源元件的温度有助于预防过热和故障。
工程师可以使用红外测温仪或热电偶测温来监测电源的温度。
5. 多用途工具：诸如万用表、焊台、钳子和螺丝刀等工具在电源设计和调试过程中都是必不可少的。
它们可以用于测量电压、电流和阻抗，并进行焊接和组装。
二、软件应用技巧1. SPICE仿真软件：SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种广泛使用的模拟电路仿真软件。
它能够通过模拟和分析电路的行为和性能，帮助工程师进行电源设计和优化。
2. PCB设计软件：电源的成功实施离不开良好的PCB设计。
利用专业的PCB设计软件，工程师可以进行电路布局、信号传输和组件布线。
此外，通过软件提供的规则检查功能，可以确保电源板设计符合规范和标准。
3. MATLAB和Simulink：MATLAB和Simulink是广泛应用于电源设计和控制系统仿真的工具。
它们提供了强大的数学建模和仿真功能，使工程师能够分析和优化电源系统的响应和稳定性。
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TI公司的SwitcherPro TM开关电源设计工具和PowerLab TM参考设计库使用1.3.3 SwitcherPro TM开关电源设计工具1. 电源设计软件简介电源设计软件，可以提供在线设计或桌面设计两种形式。
电源设计软件可以帮助用户利用TI公司的电源控制器，低功耗转换器和点到负载降压利用电源设计软件可以创建，管理和共享自定义的电源设计。
电源设计软件提供了EVM设计，可以用来借鉴或启动自定义的电源设计。
此外，无源元件，例如电感器和中都包含了在线和桌面应用程序中。
利用桌面应用程序，由于不需要连接到互联网，可以根据自己的节奏，更灵活地创建自己的电源设计。
注意：新的器件被定期的添加到工具中。
最新的器件在该文件夹中的（相关产品）部分列出。
电源设计软件中（库管理器）允许查看系统零件并定义自己的零件，并可以在自己的设计中使用它们。
在零件库的器件包括有Buck（降压），Boost（升压）和Buck-Boost（降压-升压）单端和双端输出类型的器件。
电源设计软件中，利用“修改设计”选项，可以改变一个原来的设计，而无需创建一个新的工程项目。
可以计算效率（）和环响应（），观察在设计中的所有关键部件的应力（）信息。
可以根据定制设计，改变零件标签，改变零件，改变输出。
可以改变多个参数去模拟所有类型的什么/如果情况（）。
可以获得一个简单的设计示意图，并且可以联机应用，例如可以发送你的设计给别人。
为了方便用户使用电源设计软件，TI公司提供了一个“使用SwitcherPro™ 创建设计[WMV] (Rev. A)”技术文档（如图1.3.16），详细介绍了电源设计软件的使用方法。
可以提供在线设计或桌面设计两种形式图1.3.16技术文档“使用SwitcherPro™ 创建设计[WMV] (Rev. A)”2. 启动“SwitcherPro™”创建设计登录下载或者在线使用电源设计软件，如图1.3.17所示，利用电源设计软件可以“Create a new design（创建一个新的设计）”或者“Copy existing design（复制一个已经存在的设计）”图1.3.17 启动电源设计软件3. 利用“Create a new design”创建一个新的设计单击“Create a new design”，如图1.3.18所示，创建一个新的设计可以从“start by selecting a device（选择器件）”或者“start by entering specifications（选择规范（特性））”开始。
图1.3.18 创建一个新的设计（1）从“start by selecting a device（选择器件）”开始例如，从“start by selecting a device（选择器件）”开始。
单击“start by selecting a device （选择器件）”，进入一个新的设计，如图1.3.19所示，第1步选择器件，第2步输入所设计电源电路的名称（例如，nhdx hzw）和输入/输出电压和电流参数。
单击“Design Now”，可以获得一个设计电路如图1.3.20所示。
在图1.3.20所示电路中，采用红字标注编号的元器件的参数是可以修改的，移动鼠标到这些元器件上，单击该元器件，即可对该元器件参数进行修改。
例如，单击电感L1，打开的一个修改界面如图1.3.21所示，左边为已选择的电感元件的参数，在右边有一个可以选择的电感元件的列表，拉动滑动条，单击即可选择所需要的电感，单击“Apply”，即可完成对该元器件参数的修改。
图1.3.19 选择器件和输入设计名称和输入/输出电压和电流参数图1.3.20 获得一个设计电路图1.3.21 对该元器件参数进行修改（示例，电感L1）单击图1.3.21所示电路设计工具栏选项，可以获得所设计电路的相关特性和参数。
例如，单击“Analysis（分析）”选项，分析的电路的特性如图1.3.22所示。
单击“Stess（应力）”选项，电路的应力特性如图1.3.23所示。
单击“Efficiency（效率）”选项，电路的电流与效率关系如图1.3.24所示。
单击“Loop（环路）”选项，电路的增益-频率和相位-频率特性如图1.3.25所示。
单击“BOM（物料表）”选项，电路所需材料清单如图1.3.26所示。
单击“Layout （布局）”选项，电路的元器件布局和PCB设计图如图1.3.27所示。
单击“Notes（注释）”选项，可以用文字，在图1.3.28所示区域内输入有关电路设计的有关信息。
图1.3.21 电路设计工具栏图1.3.22 单击“Analysis（分析）”选项，分析的电路的特性图1.3.23 单击“Stess（应力）”选项，电路的应力特性图1.3.24 单击“Efficiency（效率）”选项，电路的效率特性图图1.3.25 单击“Loop（环路）”选项，电路的环路特性图1.3.26 单击“BOM（物料表，材料清单）”选项，电路所需材料如图1.3.27 单击“Layout（布局）”选项，电路的元器件布局和PCB设计图图1.3.38 单击“Notes（注释）”选项，可以用文字输入有关电路设计的有关信息（2）从“Start by entering specifications”创建一个新的设计创建一个新的设计也可以从“start by entering specifications（选择规范（特性））”开始。
基本操作方法与“start by selecting a device（选择器件）”类似，可以按照界面的提示一步一步的进行操作。
这里不再介绍。
3. 利用“Copy existing design”创建一个新的设计利用电源设计软件的“Copy existing design（复制一个已经存在的设计）”也可以创建一个新的设计。
单击“Copy existing design（复制一个已经存在的设计）”，进入一个新的设计，如图1.3.29所示。
第1步：单击选择已有的EVM（评估模块）；第2步：自动获得Design Name（设计名称）和输入/输出电压和电流参数。
单击“Copy Design”，可以获得一个设计电路如图1.3.30所示。
单击图1.3.30所示电路设计工具栏选项，可以获得所设计电路的电路特性、应力特性、电路的增益-频率和相位-频率特性、电路的电流与效率关系、电路所需材料清单、电路的元器件布局和PCB设计图等相关特性和参数。
图1.3.29 进入一个新的设计1.3.4 PowerLab™参考设计库单击“PowerLab™参考设计库”，可以打开TI公司的电源管理参考设计库（/lsds/ti_zh/analog/powermanagement/reference_design.page）。
TI公司的PowerLab™ 电源管理参考设计库中包含了数百个适用于所有应用的参考设计。
而每种参考设计均包含有电路原理图、印制电路板(PCB) 布局、物料清单(BOM)、测试报告等技术文档。
在“PowerLab™ 电源管理参考设计库选择工具”中，输入所需电源的输入电压、输出电压、输出电流等参数，“PowerLab™ 电源管理参考设计库选择工具”会自动的选择适合该电源设计要求的参考设计。
例如图1.3.31所示，所需电源的输入电压为8~12V，输出电压为5V，输出电流为1A 等参数，适合该设计要求的参考电源设计有3个。
单击所列表的参考电源设计，例如PMP4746，如图1.3.32所示，可以获得该设计的测试报告、物料表、电原理图等技术文档。
图1.3.31 PowerLab™ 电源管理参考设计库选择工具图1.3.32 参考电源设计的技术文档1.3.5 Power Stage Designer（功率级设计器）Power Stage Designer（功率级设计器）使用可以帮助进行常用开关模式电源的功率级设计。
使用步骤如下：1. 登录“最常用开关模式电源的功率级设计器（/tool/cn/powerstage-designer）”主页，如图1.3.33所示，单击下载“POWERSTAGE-DESIGNER（功率级设计器）”并安装（按照安装提示一步一步进行即可）。
图1.3.33 单击下载“POWERSTAGE-DESIGNER（功率级设计器）”2. 单击“Power Stage Designer Tool 2.1.exe”进入““Power Stage Designer TM Tool””，如图1.3.34所示。
图1.3.34 进入““Power Stage Designer TM Tool””3. 如图1.3.35所示，可以在主屏幕上或者“Topology（拓扑结构）”菜单中，选择适合您需求的拓扑结构。
图1.3.35 在主屏幕上或者“Topology”菜单中选择所需的拓扑结构4. 例如，选择“Buck”，如图1.3.36所示，在“设计值”中填入您的值和要求。
当您将鼠标放在各个输入字段上时，一些字段上会显示包含提示的注释。
注意：如果字段变成红色，则您需要重新考虑输入的内容和结果。
勾选“推荐值”获取电感器和/或变压器的建议值。
计算的输出滤波器电感是为了达到在所有输入电压下所需的电流纹波。
显示的圈数比是达到所需最大占空比的最大可能值。
选择一个等于或者小于计算值的圈数比，这样圈数比就不会超过最大值。
显示的变压器电感是为了达到在平均输入电压下所需的磁流而计算的。
开关模式电源原理图下方的“Calculated Values（计算值）”下，将显示所有相关信息。
例如占空比（Duty Cycle）、输入功率（Input power）、二极管损耗（Diode Losses）、电流纹波（Current Ripple）等等。
显示的信息取决于选择的拓扑。
使用快捷键CTRL+1、CTRL+2、CTRL+3 可在最小、平均和最大输入电压之间切换。
平均输入电压是最小和最大输入电压值之和除以二。
图1.3.36 选择输入“Buck”输入相关参数原理图上黄色的高亮部分可以单击。
单击后将出现一个新窗口，显示所选器件的电压和电流。
图形下方将显示更多信息。
也可以通过右下角显示的按钮来更改输入电压。
例如，单击FET，如图1.3.37所示，显示FET Q1的工作状态和相关参数。
单击二极管D1，如图1.3.38所示。
单击电感L1，如图1.3.39所示。
图1.3.37 显示FET Q1的工作状态和相关参数图1.3.38 显示二极管D1的工作状态和相关参数图1.3.39 显示电感L1的工作状态和相关参数5. 单击“info（信息）”按钮可打开一个新的窗口（如图1.3.40所示）并显示有关所示拓扑的更多信息，例如指向应用手册和数据表的链接。